高压柴油发电机组原理和特性介绍课件.ppt

1、高压柴油发电机组高压柴油发电机组原理和原理和特性特性介绍介绍高压柴油发电机组概述高压柴油发电机组概述 伴随着机房的扩容，作为备用电源的柴油发电机组容量要求越来越大，需多台大功率柴油发电机组并网才能满足负荷的要求，而且机房与实际使用负载间距离也越来越远，采用传统的多台低压柴油发电机组并联运行暴露出多项运行和传输的缺陷,为了能够更加安全、可靠地运行，采用高压机组是一种更好的选择。 高压机组应用于冶金企业、机场、数据中心等应急备用电源系统,因机组的输出电压10kV与原供电系统电压一致,可直接接入供电系统,省去了大笔供配电系统的设备投资。同时由于机组的输出电压高，输出电流小，在动力传输过程功率损失最小

2、, 适合远距离输送。6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 2 页 高压柴油发电机组与低压柴油发电机组分析比较高压柴油发电机组与低压柴油发电机组分析比较序特点低压机组高压机组1容量可多台机组并联运行。可多台机组并联运行，机房可集中建设。2输送距离可短距离输电可长距离输电，3损耗在输配电中线路损耗较大在输配电中线路损耗较小，不存在输送发热问题。4成本设备初期投资较少，维护成本较低，低容量、短距离具有较大优势，高容量、长距离使用时成本将远远高于高压机组设备初期投资较大，维护成本较低，对于大容量、长距离输配电具有明显优势，配套投资费用较低6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页

3、 3 页 高压柴油发电机组与低压柴油发电机组分析比较高压柴油发电机组与低压柴油发电机组分析比较序特点低压机组高压机组5操作维护操作使用较为简单，对操作使用人员要求较低。操作使用较为复杂，操作使用人员要求较高，必须具有相应高压操作证才能操作。6配置配置较为简单。配置较为复杂，尤其在发电机及输出配电柜方面。7安全安全性能较高，技术较为成熟，技术门槛较低。安全性能较高，技术较为成熟，技术门槛较高。8发展趋势小功率段保持传统市场，大功率段有被高压系统替代的势。采用高压系统为现时世界趋势，需求逐渐增大。6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 4 页 低压柴油发电机组的负载分配模式低压柴油发电

4、机组的负载分配模式6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 5 页 使用高压发电机组的条件6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 6 页 功率、电压、电流关系功率、电压、电流关系 P=1.732UICOS 现以2000kW机组为例，功率因素0.8，频率50Hz 低压（400V）电流为： I=P/(1.732UCOS)=200010/（1.7324000.8）=3609A 高压（10.5KV）电流为： I=P/(1.732UCOS)=200010/（1.73210.5100.8）=137A 高压输电电流相当于低压输电电流的1/266/7/2022第 1 页 1 页 1 页

5、1 页 7 页 高压柴油发电机组应用高压柴油发电机组应用 根据上述高低压柴油发电机组的应用特点，在容量要求较大和送电距离较远的应用场合，高压柴油发电机组具有大容量、远距离供电，机房集中建设、可靠性强、配套配电系统简单等明显优点，是大容量机组选型应用的必然趋势，高压柴油发电机组已经在银行、数据中心、冶金、民航等领域进行了大量的应用。 50Hz高压柴油发电机组主要电压等级有：6kV、6.3kV、6.6kV、10kV、10.5kV、11kV等， 单台机组功率一般在1000kW以上,多台机组并联使用。6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 8 页 部分应用实例部分应用实例序号单位电压等级应

6、用模式总容量1广州白云国际机场10.5kV2（1800kW2）7200kW2上海宝钢10.5kV21020kW2040kW3北京电子商务中心10.5kV41650kW6600kW4武广铁路6.3kV41000kW41200kW8800kW5中金数据二期10.5kV52000kW10000kW6江西铜业10kV21600kW3200kW7华为研发中心10.5kV41800kW7200kW8上海文广中心10.5kV22000kW4000kW9上海环球金融中心10.5kV42000kW8000kW10中芯国际上海工厂10.5kV41600kW6400kW11天津泰达足球场10.5kV21200kW2

7、400kW6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 9 页 新白云机场机场航站楼机房新白云机场机场航站楼机房6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 10 页 宝钢浦钢宝钢浦钢COREXCOREX项目机房项目机房6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 11 页 华为软件园机房华为软件园机房6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 12 页 高压柴油发电机组的结构特点高压柴油发电机组的结构特点序设备名称使用要求说明备注1发动机一般要求单台机组功率在1000KW以上，可选用三菱、卡特、康明斯、MTU等发动机与低压机组没区别2发电机按不同电压等级选用，可选用

8、德国AVK、法国LSA、英国STAMFORD等品牌发电机与低压发电机有较大区别3连接方式双轴承发电机联轴器联接，工作可靠、安全性更高。减震垫安装在底座下面4并机控制系统一般包括主控制器、同期装置等，可选用COMAP主控制系统、CUMMINS、CAT、MTU并机控制系统、差动保护与低压并机控制系统没明显区别，增加差动保护5高压开关柜一般并机输出开关采用抽出式电动真空断路器、综保系统、直流操作。6PT柜含PT,CT6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 13 页 高压机组外形图（三菱）高压机组外形图（三菱）6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 14 页 高压发电机组（三菱

9、）高压发电机组（三菱）6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 15 页 高压发电机高压发电机6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 16 页 联轴器6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 17 页 高压开关柜高压开关柜6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 18 页 ABB高压断路器高压断路器6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 19 页 三菱高压断路器三菱高压断路器6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 20 页 高压电缆头制作6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 21 页 电缆头耐压试验电缆头耐压试验6

10、/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 22 页 控制系统和综保系统简述控制系统和综保系统简述 高压机组控制系统主要由高压开关柜和集中控制台两大部分组成。高压开关柜可设于专门的配电室集中管理，集中控制台可以安装于中央控制室。安装于高压开关柜上的综合保护器及集中控制台上的8808控制屏都带有通用RS232、MODBUS通讯协议接口，用户可以根据需要对整个控制系统的实时数据进行采集，进行集中监控、归档管理。 高压8808智能控制系统主要由发电机进线柜（并机柜）及PT柜、出线柜组成。8808智能主控制器本身已经集成了全面的发电机组保护功能，已经满足了机组本身及其附属设备的基本保护需求。 作

11、为后备冗余保护，用户可根据项目实际需要及操作习惯，在并机柜上可选装综合保护装置(可选项)及差动保护装置(可选项)，在出线柜上可选装综合保护装置(可选项)，有效的保护机组及设备安装稳定运行。6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 23 页 系统一次原理图系统一次原理图6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 24 页 开关设备结构示意图开关设备结构示意图A 母线室B 断路器手车室C 电缆室D 继电器仪表室1.1 泄压装置1.2 控制小线槽1 外壳2 分支小母线3 母线套管4 主母线5 静触头装置6 静触头盒7 电流互感器8 接地开关9 电缆10 避雷器11 接地主母线12

12、装卸式隔板13 隔板（活门）14 二次插头15 断路器手车16 加热装置17 可抽出式水平隔板18 接地开关操作机构19 底板6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 25 页 高压配电开关示例高压配电开关示例6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 26 页 差动保护差动保护 差动保护是根据“电路中流入节点节点电流的总和等于零”原理制成的。 差动保护把被保护的电气设备看成是一个接点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保

13、护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。 6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 27 页 发电机差动保护装置发电机差动保护装置T2900（丹麦SELCO公司）P922P12X(法国ALSTOM)6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 28 页 发电机差动原理图（C 相）6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 29 页 接地保护系统接地保护系统 当电力系统出现故障时(例如电网部分短路或开路等)，配电系统中性点将产生偏移，此时中性点接地电阻将输出配电系统中性点强制接地，并限制其故障电流，使电力系统有时间进行检测、诊断、保护和切换，从而避免了线路或设备可能遭

14、受的损坏。由于中性点电阻能吸附大量的谐振能量，在有电阻器的接地方式中，从根本上抑制了系统谐振过电压。中性点接地电阻在电力输配电系统正常工作时电流很小，而当电力系统发生故障时，流过中性点接地电阻的电流很大，时间很短，它通常用于短时工作制。6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 30 页 接地保护系统接地保护系统 中性点接地电阻设计依照ANSI/IEEE32.1972 和IEC625 以及相关标准。 当多台机组并机时，所有机组的中性点电阻都必须经高压真空接触器自动控制其投入及退出，并与市电开关和其余机组开关之间进行联锁。当市电带载时，所有机组的中性点电阻经高压真空接触器闭合；当市电故障

15、，机组启动带载时，运行机组中，只能有一台的零线中性点电阻经高压真空接触器闭合到接地点，其余运行机组及未运行机组的中性点电阻均必须经高压真空接触器与接地点断开。6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 31 页 市电开关与机组开关联锁市电开关与机组开关联锁6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 32 页 接地保护系统图接地保护系统图6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 33 页 0线地线电阻配接触器6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 34 页 市电正常，发电机组停止状态市电正常，发电机组停止状态6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页

16、 35 页 市电失压，发电机组启动状态市电失压，发电机组启动状态6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 36 页 机组并机状态机组并机状态6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 37 页 机组和市电并网状态机组和市电并网状态6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 38 页 发电机组卸载备用状态发电机组卸载备用状态6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 39 页 高压机组的出厂试验高压机组的出厂试验6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 40 页 外观检查外观检查6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 41 页 绝缘试验绝缘

17、试验6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 42 页 耐压试验耐压试验6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 43 页 耐压试验耐压试验6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 44 页 连续负载运行试验连续负载运行试验6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 45 页 试验室负载试验室负载6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 46 页 高压机组定期负载试验的干式变压器高压机组定期负载试验的干式变压器6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 47 页 假负载假负载6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 48 页 安

18、全操作注意事项安全操作注意事项一.严格按照柴油发电机组操作及维护保养规范进行操作维护保养，定期开机1015分钟空载试验；二.严格按照高压操作使用规范进行操作，操作人员有相应的高压操作资质；三.并机开关柜机房有相应的高压保护措施，必须严格按照操作程序进行操作。1.为了保证开关柜和手车正确操作的程序性，开关柜设置有可靠的机械、电气联锁机构，符合“五防”功能的要求。1.1.仪表室门上装有提示性的按钮或者KK型转换开关，以防止误合、误分断路器。6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 49 页 1.2.断路器手车在试验或工作位置时才能进行分合操作，而且在断路器合闸后，手车无法移动，防止了带负

19、荷误推拉断路器。1.3.仅当接地开关处于分闸位置时，断路器手车才能从试验/断开位置移至工作位置，仅当断路器手车处于试验/断开位置时，接地开关才能进行合闸操作。这样实现了防止带电误合接地开关及防止了接地开关处于闭合位置时关合断路器；1.4.接地开关处于分闸位置时，下门及后门都无法打开，防止了误入带电间隔；1.5.断路器手车确实在试验或工作位置时，而没有控制电压时，仅能手动分闸，不能合闸。6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 50 页 2.手车在工作位置，二次插头被锁定不能拔除。3.断路器可以与手车分离，开断时母排和馈电回路之间保证隔离。4.所有设备的操作均可在开关柜面板关闭时进行。5.开关柜柜体及所有金属隔板接地，柜内设置接地导体，接地联系性好。6.外壳的防护等级达IP4X，可有效防止人体和外界固体接近带电部分和触及运动部分，保护人身安全和设备可靠运行。6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 51 页 谢谢！谢谢！6/7/2022第 1 页 1 页 1 页 1 页 52 页